耦合处理抗生素类工业废水探讨范文

本站小编为你精心准备了耦合处理抗生素类工业废水探讨参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

1试验工艺流程及方法

1.1试验工艺流程

在试验装置中，除微电解塔外，其余反应器采用的是有机玻璃池体。微电解塔材质为碳钢(内涂耐酸碱防腐涂料)。填料采用某公司提供的新型催化活性微电解填料，由具有高电位差的金属合金融合催化剂，并采用高温微孔活化技术冶炼而成，密度1.0t/m3，比表面积1.2m2/g，空隙率65%，化学成分(质量分数):铁75%～85%，碳10%～20%，催化剂5%。具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、密度小、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点，作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定，可避免传统微电解工艺运行过程中的填料钝化、板结等现象。微电解装置设计进水流量Q=1000L/h，出水加碱进行酸碱调节，其经沉淀后经蠕动泵再进入后续试验装置。为便于研究“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺对工业废水的处理效果，试验中各生化处理单元池体的水力停留时间参考该污水处理厂的相应单元的水力停留时间，总停留时间与污水厂基本一致，各反应器具体尺寸及有效容积如表1所示。各个反应器之间水力连通，其中带泥水自动分离的好氧池的污泥全部回流至厌氧水解池(进水流量q=30.0L/h)，进水、污泥回流及加药均通过统一型号蠕动泵实现。

1.2接种污泥

试验所用接种污泥直接取自该污水处理厂相应处理单元的活性污泥，无须进行培养。经镜检发现，活性污泥有大量的鞭毛虫、钟虫等原生动物和轮虫等后生动物，表明污泥活性很好。

1.3试验水质及试验方法

试验在该工业区污水处理厂现场进行，参照该污水处理厂化验室的监测数据，调节池出水主要污染物的日平均质量浓度为:进水CODCr235～667mg/L，NH3－N28.2～72.3mg/L，TP4.52～19.6mg/L，pH6～9。试验装置的进水取自污水处理厂调节池随机时段的出水。小试系统经过1周调试成功后，在30L/h的水力负荷条件下，研究“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺去除CODCr、NH3－N和TP的效果。

1.4检测项目及分析方法

试验中检测的主要污染物指标为化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH3－N)、总磷(TP)和色度。水质分析方法均按照《水和废水监测分析方法》测定。

2试验结果与讨论

2.1CODCr的去除

进水CODCr质量浓度为235～667mg/L，平均445mg/L，出水CODCr质量浓度为33～49mg/L，平均43mg/L，CODCr去除效率为83.4%～93.7%，平均去除效率为90.0%。进水有机物质量浓度波动较大，但经过该工艺处理后，出水水质相对稳定。分析其原因，是由于该工艺微电解单元新产生的铁表面及反应中产生的大量初生态的Fe2+和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环，大分子变成小分子，难降解转变成易降解;微电池电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体富集并沉积在电极上而除去;另外反应产生的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性，能进一步提高CODCr处理效果。而该组合工艺的生物处理单元A2O首先利用厌氧工艺把废水中大分子物质转化为小分子有机物，提高废水的可生化性，之后利用好氧工艺进一步处理废水中的有机物，因而发挥了很好的生物降解作用。另外，生物处理单元生物滤池的滤材表面生成一层凝胶状生物膜(细菌类、原生动物、藻类、茵类等)，从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度，填料及生物膜表面形成好氧区，往里是缺氧区，再往其内部形成缺氧区或厌氧区，形成无数个微小的A2O单元，具有很好的有机物生物降解作用。采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水，进水CODCr浓度为235～667mg/L，出水CODCr浓度为33～49mg/L，达到一级排放A标准要求，取得良好的有机物去除效果，而且该工艺具有较强的抗冲击负荷能力。

2.2NH3－N的去除

当进水氨氮质量浓度为28.2～72.3mg/L，平均44.8mg/L;试验最终出水氨氮质量浓度为1.37～4.21mg/L，平均2.50mg/L;氨氮去除效率为90.4%～97.3%，平均去除效率为94.1%。根据这一理论，A2O单元同时具有好氧池、缺氧池和厌氧池，完全具有实现同步硝化、反硝化的条件，可以实现对氨氮的有效去除。在生物滤池，由于在某些孔隙结构复杂的填料表面及其内部形成的生物膜，从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度，填料及生物膜表面形成好氧区，其内部形成缺氧区或厌氧区，因而生物滤池也可以实现在同一个生物膜系统内的同步硝化、反硝化，从而实现高效脱氮。因此，该工艺的厌氧段和好氧段发挥了较好的硝化与反硝化作用。采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水，进水氨氮质量浓度为28.2～72.3mg/L，出水氨氮质量浓度为1.37～4.21mg/L，达到一级A标准要求，而且对进水氨氮质量浓度较大变化范围的抗冲击负荷能力较强。

2.3TP的去除

该工艺的生物除磷效果很好。进水TP质量浓度为4.52～19.6mg/L，平均9.55mg/L;实验出水TP浓度为0.106～0.324mg/L，平均0.182mg/L，远低于一级A标准0.5mg/L的要求;TP总去除效率为95.0%～98.9%，平均总去除效率为97.9%。试验中的微电解单元出水pH很低，为2～4，加碱进行调节，首先是防止酸性过强对后续处理单元造成冲击，其次反应产生的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性，有效去除了一大部分磷，之后污水再进入生物处理单元进行生物除磷。磷的去除实际上只是将水体中的磷转移到微生物体内，进而以剩余污泥的形式排出污水处理系统外，并未真正将磷分解掉。试验中的生化处理单元A2O里厌氧池的聚磷菌在厌氧条件下很好释放出菌体内的磷，到好氧池又以超过自身代谢需求的量过量吸收水中的磷元素进入菌体，然后通过排放剩余污泥的形式排出废水处理系统。之后污水进入絮凝沉淀池，通过化学除磷又去除一大部分磷。最后进入生物滤池，由于在某些孔隙结构复杂的填料表面及其内部形成的生物膜上，从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度，让聚磷菌在厌氧条件下释放菌体内的磷，然后在好氧条件下吸收水中的磷元素进入菌体，实现了在同一个生物膜系统内的同步释放磷和吸收磷，从而实现高效除磷。实验表明，采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水，进水TP质量浓度为4.52～19.6mg/L，以生物除磷为主，辅助化学除磷，取得了很好的除磷效果。

2.4色度的去除

废水中的致色物质主要是水中溶解态或者胶体态带有生色基团的有机物，如生活污水中的腐殖质、工业废水中的重氮、偶氮化合物和金属离子等。该工艺的脱色效果很好。进水色度为69～151倍，平均115倍;出水色度为16～27倍，平均23倍，低于一级A标准30倍的要求;色度总去除效率为69.6%～88.5%，平均总去除效率为79.4%。该系统对污水中色度的去除主要通过2种作用:首先，微电解产生的强氧化作用，使有机物发生断链、开环，对污水中的致色物质具有很好的去除效果;其次，活性污泥中的微生物菌群对污水中致色物质如腐殖质等具有生物降解作用，将其分解成为无色的小分子化合物，从而使水体色度显著降低。以上分析表明，采用“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水，进水色度为69～151倍，平均115倍;实验出水色度为16～27倍，平均23倍，达到一级A标准要求，而且对进水色度较大变化范围的抗冲击负荷能力较强。

3结论

(1)提出了“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺深度处理难生物降解的抗生素类制药废水为主的混合工业废水。进水质量浓度CODCr235～667mg/L、NH3－N28.2～72.3mg/L、TP4.52～19.6mg/L，色度为69～151倍、pH6～9、设计流量30.0L/h条件下，系统取得了良好的处理效果，其CODCr、NH3－N、TP、色度的平均去除效率分别达到90.0%、94.1%、97.9%、79.4%，出水CODCr、NH3－N、TP和色度等指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准，并且该工艺处理效果稳定可靠，运行成本较低。

(2)与目前该工业园区污水处理厂采用的“水解酸化+改进型SBR+臭氧氧化+絮凝沉淀+曝气生物滤池”工艺相比，本文中提出的“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺处理效果更佳，出水达到“一级A标准”，更具技术优越性。

(3)提出的组合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水，具有工艺耐冲击负荷强，不易受进水水质波动及其他因素影响，容易获得稳定的磷和氮去除，且生化污泥分开不会影响微生物活性，污泥沉降性能好，无污泥膨胀现象的特点。由此可见，“微电解+A2O法+絮凝沉淀+生物滤池”组合工艺作为难生物降解的抗生素类制药废水为主的混合工业废水深度处理工艺具有很好的应用前景。（本文来自于《现代化工》杂志。《现代化工》杂志简介详见.）

作者：陈建发刘福权单位：漳州职业技术学院食品与生物工程系福州江阴工业区污水处理厂